Твердотопливные котлы длительного горения для отопления дома

Дефицит энергоносителей коснулся всех жителей загородных поселков. К тому же повышение расходов на электричество, газ заставляют задуматься о переходе на альтернативные источники энергии. В качестве топлива применяются твердые виды – дрова, уголь, пеллеты. Рассмотрим, что представляет собой котел твердотопливный, разновидности и различия оборудования. Также стоит разобраться в особенностях агрегатов, плюсах, минусах их применения и правилах выбора для частного дома с автономной системой отопления.

Преимущества и недостатки твердотопливных котлов

К плюсам относят:

1. Доступность топлива. Древесина, уголь, брикетированное топливо остаются самым доступным видом источников энергии. Цена на сырье также доступна, к тому же можно совмещать различные виды, например, дрова и уголь, повышая уровень тепловой отдачи от закладки.
2. Невысокая стоимость оборудования. К примеру, качественный котел на твердом топливе мощностью в 24 кВт стоит порядка 750$ (52000 рублей), а газовый обойдется в 1200$ (98000 рублей).
3. Энергонезависимость. Свойство становится важным для жителей загородных поселков, где часто бывают перебои с подачей электрического тока. Котел на дровах будет работать без подключения к электросети и позволит не только обогреть дом, но и приготовить пищу, подогреть воду.
4. Длительный срок использования. При соблюдении условий эксплуатации, чистке и профилактике котлы служат более 30 лет.

Минусы:

• необходимость постоянной загрузки топлива;
• регулярная чистка камеры сгорания от сажи, зольника от шлака;
• невысокая эффективность источника энергии, в сравнении с газом, дизелем;
• обязательность обустройства дымоходного канала;
• инерционность горения – быстро прервать процесс горения не получится.

На заметку! Чтобы котел не работал «вхолостую», продолжая нагревать теплоноситель выше показанных температур, следует встроить в систему буферную емкость – теплоаккумулятор. В этом случае можно снизить расходы на топливо.

Хозяевам следует позаботиться о достаточном запасе сырья, а значит, придется оборудовать отдельное помещение для складирования угля, дров.

Разновидности твердотопливных котлов

Различается несколько видов оборудования по принципу работы:

1. Традиционный отопительный котел твердотопливный на угле, дровах. Пользуется популярностью долгое время и требуют только наличия сырья. Современные агрегаты могут оснащаться датчиком температуры, что позволяет поддерживать заданный режим на всем периоде сгорания сырья.
2. Пиролизный котел. Отличается высоким КПД за счет вторичного дожига древесного газа. Это так называемый котел длительного горения, где сначала сгорает твердое топливо, потом выделяемый газ, что объясняет экономность расхода топлива. Дополнительный плюс – минимальный остаток шлаков. Цена котлов выше, к тому же оборудование более требовательно к влажности сырья, которая не должна превышать более 20%.
3. Универсальные типы оборудования. Агрегаты работают на дровах, но могут быстро перенастраиваться под газ, дизельное топливо. Приборы дополнены сменной горелкой, что удобно для установки в домах с плановым подключением к газовой магистрали или при уже имеющемся подключении, но перебоях с подачей газа. В этом случае есть возможность быстро переключить котел на дрова или уголь.

Также различаются виды оборудования по материалу и топливу.

По материалу изготовления

Чаще всего выпускаются стальные и чугунные котлы, рассмотрим особенности:

• Чугун. Как правило, устройство загрузки таких агрегатов оптимизировано под тип основного вида топлива, например, дров и имеет большемерное загрузочное окно. Теплообменник из чугуна долго нагревается и медленно остывает, так как металл имеет высокую теплоемкость. Материал отличается длительным сроком службы, но чугун подвержен термоударам, поэтому значительная разница температуры подаваемой и нагретой воды может вывести агрегат из строя.

Важно! Производители чугунных котлов в техническом паспорте указывают минимальный параметр нагрева воды в обратной магистрали и дают ряд рекомендаций по повышению температуры. На это нужно обращать внимание для продления срока службы изделия.

• Сталь. Котлы комплектуются колосниками из стали или чугуна. Теплообменник более терпим к температурным перепадам, котлы стоят дешевле. Но стоит отметить, что стальные агрегаты быстрее перегорают, не стойки к коррозии. Коррозия образуется из-за скопления конденсата, который образуется при снижении температуры внутри котла ниже точки росы. Срок службы оборудования зависит от качества и толщины стального листа.

Важно! Использовать в качестве основного топлива уголь в стальных котлах можно только при условии, что колосники сделаны из чугуна.

По виду топлива

Различается несколько видов приборов:

1. На дровах. Это котлы, которые могут работать не только на обычных дровах, но и пеллетах, опилках и другом измельченном сырье. Главное, чтобы в качестве топлива не применялся уголь, чаще всего эти виды агрегатов выполнены из стали и со стальными же колосниками, температура горения угля попросту расплавит стальной пруток.
2. Угольные. Оборудование работает, в том числе на дровах, но в качестве основного топлива предусматривается антрацит или уголь с другим КПД. Из плюсов – можно протопить более дешевым топливом, минусов у котлов нет.
3. Пеллетные. Работают только на брикетированном топливе, изготовленном из сырья высокой очистки. Благодаря автоматизации процесса закладка топлива не отнимает много времени, золы практически не образуется, а за счет чистоты сырья котлы служат очень долго.
4. Газогенераторные. В качестве сырья применяется прессованное топливо или дрова. Это оборудование дополнено дожигом древесного газа, то есть это котлы длительного горения. Экономичность, экологичность – плюсы, а вот высокая цена оборудования и необходимость поддержания влажности сырья не более 20% – минусы.

На заметку! Несмотря на дороговизну котлов медленного горения, они считаются выгодными для домов, где нет газовой магистрали, а также есть перебои с электричеством. Просушить дрова несложно, зато можно неплохо сэкономить на количестве сырья.

Принцип работы дровяного котла

Конструкция состоит из нескольких узлов, которые определяют принцип работы:

• топочной камеры, где осуществляется процесс горения;
• теплообменника, передающего энергию сгорающего топлива теплоносителю;
• очистного люка, куда попадает шлак (отходы горения);
• колосниковой решетки, расположенной между камерой горения и зольником, зола падает в отсек для шлака через проемы в решетке;
• терморегулятора – прибора для контроля интенсивности горения, что важно для поддержания температуры нагрева теплоносителя.

Таким образом в камере сгорания осуществляется само горение, теплообменник нагревается, прогревает теплоноситель, который транспортируется по системе отопления дома. При этом все отходы горения скапливаются в зольнике, потому требуется периодическая чистка отсека.

На заметку! Оборудование может иметь один и два контура. Если это двухконтурный котел на твердом топливе, то один может использоваться для подачи теплоносителя в систему отопления, второй для раздачи ГВС.

Преимущества и недостатки дровяного котла

Плюсы:

1. Доступность топлива. В качестве сырья применяются хвойные и лиственные сорта древесины, сосна и береза. У сосны более высокий уровень смолистости, дрова дают много жара, но очень быстро прогорают, а береза горит медленно, процесс выделения тепла более длительный.
2. Нет необходимости в разрешительных документах.
3. Котлы несложно монтировать. С работами справится новичок.
4. Загрузка топлива не доставляет никаких проблем – уложить дрова в топку, поджечь и по мере сгорания добавлять новые порции топлива.
5. Можно установить автоматическую систему, но касается это только пиролизных котлов.

Минусы тоже есть:

1. Быстрое сгорание топлива заставляет постоянно контролировать подачу сырья. Одной закладки дров явно мало для прогрева помещения.
2. Высокие требования к проценту влажности сырья у пиролизного оборудования.
3. Необходимо поддерживать запас источника энергии. Под навесом хранить дрова не получится, придется выделить комнату.

Инерционность оборудования и значительный расход топлива – также являются минусами.

Правила выбора котла на дровах

Чтобы выбрать котел отопления на дровах, необходимо обратить внимание на ряд нюансов:

• Мощность оборудования. Для обогрева 10 м2 площади нужно 1 кВт тепловой энергии. Для регионов с суровыми зимами показатель нужно увеличить на 20-35%. Также в расчет берется качество утепления дома, наличие больших окон, дверных проемов и прочее. Внимание нужно обращать как на полный диапазон мощности, так и на номинальный параметр – в период межсезонья агрегат работает не в полную силу, поэтому минимальный показатель тоже пригодится.
• Материал теплообменника. Несмотря на то, что для дров можно использовать колосники из стали, чугунные агрегаты намного практичнее и служат дольше. Однако придется брать в расчет разницу температур теплоносителя и входящего потока для устранения риска теплового удара и разрушения чугуна.

На заметку! Чугунные агрегаты имеют более короткий дымовой канал, а ребристая поверхность обеспечивает повышенную площадь теплообмена. Стальные приборы оснащены длинным дымовым каналом, повышающим эффективность нагрева теплоносителя.

• Наличие аварийной системы охлаждения и принцип ее работы. Это пригодится при перегреве котла и закипании теплоносителя в системе.
• Защита от ожогов. Это важно для семей с детьми, пожилыми людьми. В качестве защиты применяется теплоизоляция на ручках топок, наиболее греющихся элементах системы.

На заметку! Теплоемкость чугунного устройства выше, но чистить топку нужно скребком и кочергой, чтобы освободить ребристую поверхность от накипи. А вот зольник стального прибора не требует таких усилий.

Как правильно выбрать твердотопливный котел на дровах?

Определившись с мощностью и материалом агрегата, необходимо выяснить еще ряд нюансов:

1. Наружное утепление. Слой внешней термоизоляции позволяет снижать теплопотери при нагревании помещения котельной и замедляет остывание агрегата. Если утепление качественное, то разовой закладки топки хватит на 7-10 часов.
2. Размер топочной камеры. Чем больше параметры, тем больше дров туда войдет.
3. Габариты агрегата. Это зависит от того, сколько места есть в котельной. Оборудование необходимо устанавливать в помещение не менее 2 м2, с хорошей вентиляцией.
4. Количество колен в системе дымоотведения. Прямой дымоход котла обеспечивает КПД не больше, чем комнатный малоформатный камин. Чем больше колен, тем выше экономичность отопительного прибора.
5. Наддув. Если котел медленного горения оборудован системой наддува, он может быть с дымоходом малого количества колен, но при этом поддерживать постоянно высокий КПД.
6. Энергонезависимость. Это полезное свойство для зон с перебоями в подаче электроэнергии. Как правило, системы отопления в домах имеют самотечную схему циркуляции, что объясняет низкий КПД. Оптимально подобрать оборудование с возможностью работать как с подключением к сети питания, так и без нее, чтобы при отключении электричества не остаться без тепла.

Терморегулятор, камера дожига и количество контуров также имеют значение.

На заметку! При наличии камеры дожига котел будет потреблять на 25-45% меньше топлива, чем без нее.

Лучшие производители котлов

Самыми практичными считаются немецкие, чешские производители, а также польские и российские бренды. В частности, марки Buderus, Lopper предлагают надежное оборудование с большим сроком эксплуатации. Цена немецких моделей начинается от 850$ (80000 рублей).

Чешские аналоги OPOP, ATMOS по цене от 700$ (48000 рублей) ничуть не уступают германским моделям, разница только в разнообразии автоматики для контроля процессов. Что касается российских производителей, то модели завода Теплодар, ZOTA стартуют от 300$ (20000 рублей) и выпускаются в большом ассортименте видов и конструктивных особенностей.